许承海
,
左洪波
,
孟松鹤
,
姚泰
,
汪桂根
,
李长青
,
张明福
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.05.014
利用数值模拟方法计算了冷心放肩微量提拉法(SAPMAC)蓝宝石晶体生长过程.结合晶体直径变化、裂纹出现位置与延续方向、晶体透明性等实验现象,通过与提拉法、温梯法、坩埚移动法等相对比,分析了冷心放肩微量提拉法晶体生长各阶段的工艺特点,并根据模拟计算结果对晶体生长系统和晶体生长控制工艺进行了改进.分别利用增大热交换器的散热参数、降低加热温度、改进降温曲线、调节外加轴向和径向温度梯度的方式来实现对晶体生长的引晶、放肩、等径和收尾控制.通过实验比较证明了改进后的晶体生长系统和晶体生长控制工艺能够生长出性能较好的大尺寸蓝宝石晶体.
关键词:
晶体生长
,
数值模拟
,
蓝宝石
,
冷心放肩微量提拉法
许承海
,
韩杰才
,
张明福
,
孟松鹤
,
左洪波
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00344
采用SAPMAC法, 以a向为结晶取向, 生长出φ 240mm ×210mm, 重27.5kg的完整透明的蓝宝石单晶. 从理论上探讨了缺陷密度及晶体开裂与温度分布、生长速率、冷却速率等晶体生长工艺参数之间的关系. 设计了SAPMAC法生长大尺寸晶体的最佳温场分布、 工艺控制. 利用专用设备加工出大尺寸晶棒、板状窗口, 并测试了标准样品的红外透过性能.
关键词:
蓝宝石
,
SAPMAC method
,
temperature field design
,
process optimization
章德铭
,
陈贵清
,
孟松鹤
,
曲伟
,
韩杰才
稀有金属材料与工程
采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,成功制备了尺寸为150 mm×100 mm的TiAl基合金薄板,并利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等测试手段,对真空退火或热压前后试样的显微形貌、物相组成等进行了分析.结果表明,蒸镀态TiAl基合金薄板由у相、α2相和τ相组成,成分呈梯度变化,内部自然分层,显微组织结构为柱状晶;经1000 ℃,16 h的真空退火处理后,柱状晶和τ相消失,α2相含量显著减少,成分趋于均匀化;而经1250 ℃,1 h的真空热压处理后,材料致密度得到明显提高.TiAl基合金薄板经真空退火或热压处理前后,断裂方式由沿晶断裂转变为解理断裂和沿晶断裂的混合断裂方式.
关键词:
电子束物理气相沉积
,
TiAl基合金
,
薄板
,
物相组成
,
显微分析
韩杰才
,
徐强
,
张巍
,
孟松鹤
稀有金属材料与工程
利用等离子体火炬为高温热源,研究了混杂C/C复合材料的烧蚀性能.结果表明:随着烧蚀区域从火焰中心到边缘的变化,材料的烧蚀特性从中心区域的以热力学烧蚀为主向靠近边缘区域的以热化学烧蚀为主过渡;碳基体和碳纤维的抗热力学烧蚀性能相当,而碳纤维的抗热化学烧蚀特性则明显优于碳基体.
关键词:
混杂C/C复合材料
,
等离子火炬
,
烧蚀性能
李长青
,
张明福
,
左洪波
,
孟松鹤
,
韩杰才
,
姚泰
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.02.008
简要分析了陶瓷透明的机理,紫外截止波段受材料的禁带宽度所决定,红外截止波段与材料内原子的结合力和原子质量所决定.环境温度对于透明陶瓷材料的透过率、红外共振吸收波段、紫外截止波段具有一定影响,随着温度的升高,红外共振吸收波段具有蓝移趋势,紫外截止波段有红移的趋势,透过率降低.制备时原料纯度、粒度,氢气或真空烧成气氛,气孔数量、尺寸,晶界等因素会对陶瓷的透明性能产生影响,其中原料、气孔、烧成气氛影响因素占主导位置.
关键词:
透明陶瓷
,
透波率
,
禁带
朱嘉琦
,
韩杰才
,
高巍
,
孟松鹤
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.01.011
为了探讨膜厚对四面体非晶碳薄膜拉曼结构表征和内应力的影响规律,进而确定应力与拉曼光谱之间的关系,采用过滤阴极真空电弧技术以相同的工艺条件在P(100)单晶抛光硅衬底上制备了从3nm～350nm不同厚度的四面体非晶碳薄膜.利用表面轮廓仪和原子力显微镜测试膜厚,表面轮廓仪确定曲率半径并计算薄膜应力,共聚焦拉曼光谱表征薄膜的结构细节.实验发现,随着膜厚的增加,四面体非晶碳薄膜的应力持续下降,当膜厚超过30nm时,应力的下降趋势变得平缓,并保持在小于5 GPa的较低水平.随着膜厚的增加,可见光拉曼光谱中衬底硅的一阶和二阶谱峰强度逐渐降低,在50nm～80nm膜厚范围,半高宽最窄,峰强最高,能够最有效地获得拉曼结构信息.随着膜厚的增加和应力的下降,非晶碳一阶谱峰的峰位表现为逐渐向低频偏移.
关键词:
四面体非晶碳
,
过滤阴极真空电弧
,
拉曼光谱
,
应力
李金平
,
孟松鹤
,
韩杰才
,
张幸红
稀有金属材料与工程
为了改善ZrB2-SiC材料的韧性,采用混料-爆炸压实工艺制备SiC晶须增韧ZrB2复合材料,并研究其密度与组织.结果表明,采用该工艺可制备95.25%TD的ZrB2-SiCw复合材料;炸药选择直接影响爆炸坯的密度;对单种炸药,爆轰压力与爆炸坯密度随着装药量的增加而增加;对混合炸药,随着黑索今质量的增加,爆轰压力增加,而爆炸坯密度先增加、后减小,有一个最大值.SiC晶须在爆炸冲击波的作用下被折断成碎片,该材料的组织为碎片状的SiC晶须镶嵌于密堆的ZrB2颗粒间隙中.
关键词:
超高温陶瓷
,
ZrB2-SiCw
,
爆炸压实
,
密度
,
组织
李金平
,
孟松鹤
,
张幸红
,
梁军
稀有金属材料与工程
HfC在制备或服役过程中易出现C的缺位生成HfCx缺位固溶体,为了预报该固溶体的宏观性能,采用固体与分子经验电子理论(EET),对缺位固溶体的价电子结构进行分析,并与HfC基体进行比较.结果表明,随着x值的减小,即C原子缺位的增加,HfCx固溶体的晶胞常数逐渐缩小,最强共价键数、最强共价键键能、共价键数百分比逐渐减小,表明硬度、强度、结合能、熔点都逐渐下降;金属性逐渐增加,固溶体的韧性、导电性能、烧结性能逐渐改善.
关键词:
HfCx
,
缺位固溶体
,
EET
,
价电子结构
,
性能
